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Einrichtung zum Schleifen von metallischem Halbzeug mit polygonalem Querschnitt, insbesondere von Stahlknüppeln
Die Oberfläche von metallischem Halbzeug, wie beispielsweise Stahlknüppel, muss in vielen Faal- len bearbeitet werden, um die die Qualität bei der Weiterverarbeitung beeinträchtigenden Oberflächen- fehler zu entfernen. Halbzeug weist häufig abgerundete Kanten, z. B. Walzknüppel, oder gebrochene
Kanten, z. B. Schmiedeknüppel, auf und es hindert sodann der polygonale Querschnitt eine Drehbear- beitung. Ein Schleifen in Längsrichtung hat sich wegen der, vom Walzvorgang herrührenden Risse und Überwalzungen als ungünstig erwiesen. Solche Walzrisse erstrecken sich in der Längsrichtung des Knüp- pels od. dgl. und es ist ungünstig, wenn die Bearbeitungsrichtung mit der Richtung dieser Walzrisse zusammenfällt.
Die Bearbeitung von Knüppeln od. dgl. ist daher bisher von Hand aus mit Schleifscheiben in der Querrichtung erfolgt, was naturgemäss einen bedeutenden Arbeitsaufwand erforderte. Es wurde auch bereits vorgeschlagen, Knüppel in der Querrichtung in solcher Weise zu schleifen, dass die Knüppel der Reihe nach auf einemRollgang an Schleifscheiben vorbeigeführt werden, deren Achsen parallel zur Längsrichtung der Knüppel liegen. Auf einem entgegengerichteten Rollgang werden die Knüppel wieder zurückbefördert und hierauf in gewendeter Stellung nochmals über den ersten Rollgang entlang der Schleifscheiben geführt. Hiefür sind komplizierte Einrichtungen erforderlich und es müssen vor allem auch Quertransporteinrichtungen vorgesehen sein, welche die Knüppel von einer Rollbahn zur andern befördern.
Es wurde auch bereits vorgeschlagen, einen Knüppel in einem Arbeitsgang in solcher Weise zu schleifen, dass er bei seiner Vorschubbewegung in seiner Längsrichtung gleichzeitig um seine Achse gedreht wird, während die achsparallel zum Knüppel angeordnete Schleifscheibe die Oberfläche des Knüppels bearbeitet. Hier tritt nun der Nachteil auf, dass die Schleifscheibe bei der Drehbewegung des Knüppels die Kanten desselben längere Zeit bearbeitet als die Seitenflächen, so dass an den Kanten übermässig viel Material abgenommen wird, wodurch ein Materialverlust entsteht. Um dem abzuhelfen, wurde daher vorgeschlagen, den Anpressdruck der Schleifscheibe zu verringern, während dieselbe die Kanten des Knüppels bearbeitet.
Durch diese Massnahme kann nun wohl die Stärke der abgeschliffenen Schicht an den Seitenflächen des Knüppels und an den Kanten desselben etwa gleich gross gehalten werden, jedoch arbeitet die Schleifscheibe wegen des geringeren Anpressdruckes an den Kanten des Knüppels mit geringerem Wirkungsgrad, so dass die Bearbeitung unrationell wird.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Einrichtung zum Schleifen von metallischem Halbzeug mit polygonalem, insbesondere quadratischem Querschnitt, wie beispielsweise von Stahlknüppeln, mit einem Drehantrieb für das WerkstücK und wenigstens einer mit ihrer Achse ungefähr parallel zur Drehachse des Werkstückes gelagerten an das Werkstück angedrücktenSchleifscheibe, welche zweckmässig pendelnd aufgehängt ist, zu schaffen. Die erfindungsgemässe Einrichtung ist im wesentlichen gekennzeichnet durch eine Antriebseinrichtung mit ungleichförmiger Winkelgeschwindigkeit, wobei dieselbe bei Auflage der Schleifscheibe oder Schleifscheiben auf den Werkstückkanten grösser ist als bei Auflage auf den Seitenflächen des Werkstückes.
Durch die kraftschlüssige Anpressung der Schleifscheibe oder Schleifscheiben an die Oberfläche des Werkstückes wird dem kantigen Querschnitt des Werkstückes Rechnung getragen und es wird an allen Stellen des Knüppels ein ungefähr gleicher Anpressdruck der Schleifscheibe gewährleistet, so dass ihr Wirkungsgrad 1m allen Stellen des Knüppels der gleiche bleibt. Dadurch aber, dass die Winkelgeschwindigkeit des Werkstückes ungleichförmig und bei Auflage der Schleifscheibe oder der Schleifscheiben auf den Werkstückkanten grösser gewählt ist als bei Auflage auf den Seitenflächen des Werkstückes, wird die Stärke der abgeschliffenen Schicht an den Seitenflächen und an den Werkstück-
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kanten gleich gehalten.
Es kann daher bei vollem Wirkungsgrad der Schleifscheibe die grösste Bearbeitungsgeschwindigkeit erzielt und damit die Vorrichtung voll ausgenützt werden.
Gemäss einsm weiteren Merkmal der Erfindung ist die Steuerung des Drehantriebes von einer dem Querschnitt des Werkstückes entsprechenden an sich bekannten Kopiereinrichtung abgeleitet.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert. Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf die Einrichtung bei Bearbeitung eines Knüppels. Fig. 2 zeigt einen Querschnitt nach Linie Il - Il der Fig. 1 in grösserem Massstab.
Auf einem Bett 1 ist der Knüppel 2 in Lünetten 12, 13, 14 und 15 drehbar gelagert. Die Lagerung in den Lünetten 12, 13, 14 und 15 erfolgt unter Zwischenschaltung eines Gleitfutters 4, in welchem der Knüp-
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können. Entlang des Knüppels sind Pendelschleifmaschinen 5,6, 7 und 8 aufgestellt, deren Schleifschei- ben 9 unter Gewichtsbelastung auf dem Knüppel 2 aufruhen. An beiden Enden sind Einspansköpfe 10 und 11 vorgesehen, welche dem Knüppel eine drehende und gleichförmige axiale Vorschubbewegung von höchstens einer Schleifscheibenbreite erteilen.
Der in den Lünetten 12, 13, 14 und 15 gelagerte Knüppel wird nun durch den Einspannkopf 10 erfasst und in drehende Bewegung versetzt, sowie in der Richtung des Pfeiles 3 axial verschoben. Hiebei wird der Knüppel 2 entlang einer Schraubenlinie bearbeitet. Die Axialverschiebung in Richtung des Pfeiles 3 erfolgt um etwas mehr als den halben Abstand der Schleitmaschinen 5,6, 7 und 8 voneinander, bis der Einspannkopf in die strichliert dargestellte Lage 10'gelangt. Hiebei werden durch die Schleifscheiben die Bereiche a des Knüppels bearbeitet. Hierauf wird der Einspannkopf 10 gelöst und der Einspannkopf 11 festgespannt, nachdem der Knüppel wieder in die in Fig. 1 dargestellte Ausgangslage zurückverschoben wurde.
Diese Verschiebung in die Ausgangslage kann entweder von Hand aus oder durch Vermittlung eines der beiden Einspannköpfe 10 oder 11 erfolgen. Hierauf wird die Bearbeitung in der gleichen Weise fortgesetzt, wobei der Einspannkopf 11 den Drehantrieb und die axiale Vorschubbewegung bewirkt. Die Verschiebung erfolgt nun in Richtung des Pfeiles 17 so lange, bis der Einspannkopf 11 in die strichliert dargestellte Lage 11'gelangt. Hiebei werden von den Schleifmaschinen 5, 6,7 und 8 die Bereiche b bearbeitet. Da bei diesem Arbeitsvorgang der Einspannkopf 11 an einem bereits bearbeiteten Bereich des Werkstückes angreift, kann die Bearbeitung unbehindert vor sich gehen.
Wie Fig. 2 zeigt, wird beim Arbeitsvorgang die Schleifscheibe 9 auf und ab bewegt. In der an den ebenen Flächen des Knüppels 2 anliegenden Stellung, ist die Schleifscheibe voll gezeichnet. In der strichliert angedeuteten Lage des Knüppels gelangt die Schleifscheibe in die strichliert gezeichnete angehobene Stellung. Die Zeichnung zeigt, dass bereits ein kleiner Drehwinkel des Knüppels 2 genügt, um ein Wandern der Angriffsstelle der Schleifscheibe an der Oberfläche des Knüppels 2 über die ganze ebene Fläche desselben zu bewirken. Beim Übergang über die Kanten jedoch verbleibt die Schleifscheibe während eines grossen Verdrehwinkel in Anlage an den Kanten.
Um alle bearbeiteten Seiten einander anzugleichen, wird beim Übergang der Schleifscheibe 9, über die Kanten des Knüppels (strichliert dargestellte Lage) die Drehgeschwindigkeit vergrössert und bei der Bearbeitung der ebenen Flächen, (voll ausgezeichnete Lage) die Drehgeschwindigkeit des Knüppels 2 verkleinert. Dies wird in einfacher Weise durch eine nicht dargestellte Einrichtung bewerkstelligt, wobei die Steuerung vom Querschnitt des Knüppels selbst oder von einer diesem Querschnitt entsprechenden Schablone abgeleitet wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Schleifen von metallischem Halbzeug mit polygonalem, insbesondere quactratischem Querschnitt, wie beispielsweise von Stahlknüppeln, mit einem Drehantrieb für das Werkstück und wenigstens einer mit ihrer Achse ungefähr parallel zur Drehachse des Werkstückes gelagerten an das Werkstück angedrückten Schleifscheibe, welche zweckmässig pendelnd aufgehängt ist, gekennzeichnet durch eine Antriebseinrichtung mit ungleichförmiger Winkelgeschwindigkeit wobei dieselbe bei Auflage der Schleifscheibe oder Schleifscheiben auf den Werkstückkante grösser ist als bei Auflage auf den Seitenflächen des Werkstückes.
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Device for grinding metallic semi-finished products with a polygonal cross-section, in particular steel billets
In many cases, the surface of metallic semi-finished products, such as steel billets, has to be processed in order to remove the surface defects which impair the quality during further processing. Semi-finished products often have rounded edges, e.g. B. billets, or broken
Edges, e.g. B. blacksmith billet, and the polygonal cross-section then prevents turning. Grinding in the longitudinal direction has proven to be unfavorable because of the cracks and overrolling resulting from the rolling process. Such rolling cracks extend in the longitudinal direction of the billet or the like, and it is unfavorable if the machining direction coincides with the direction of these rolling cracks.
The processing of billets or the like has therefore so far been carried out by hand with grinding wheels in the transverse direction, which naturally required a significant amount of work. It has also already been proposed to grind billets in the transverse direction in such a way that the billets are guided one after the other on a roller table past grinding wheels whose axes are parallel to the longitudinal direction of the billets. The billets are transported back on an opposing roller table and then, in a turned position, again guided over the first roller table along the grinding wheels. Complicated devices are required for this and, above all, transverse transport devices must also be provided which convey the billets from one runway to the other.
It has also already been proposed to grind a billet in one operation in such a way that it is simultaneously rotated about its axis during its feed movement in its longitudinal direction, while the grinding wheel arranged axially parallel to the billet processes the surface of the billet. The disadvantage here now arises that when the billet rotates, the grinding wheel processes the edges of the same for a longer time than the side surfaces, so that an excessive amount of material is removed from the edges, resulting in a loss of material. To remedy this, it has therefore been proposed to reduce the contact pressure of the grinding wheel while the same is working on the edges of the billet.
With this measure, the thickness of the sanded layer on the side surfaces of the billet and on the edges of the billet can be kept about the same, but the grinding wheel works with less efficiency because of the lower contact pressure on the edges of the billet, so that the processing becomes inefficient .
The aim of the invention is to provide a device for grinding metallic semi-finished products with a polygonal, in particular square cross-section, such as steel billets, with a rotary drive for the workpiece and at least one grinding wheel that is supported on the workpiece with its axis approximately parallel to the axis of rotation of the workpiece, which is conveniently suspended pendulum to create. The device according to the invention is essentially characterized by a drive device with a non-uniform angular speed, which is greater when the grinding wheel or grinding wheels are placed on the workpiece edges than when it is placed on the side surfaces of the workpiece.
The angular cross-section of the workpiece is taken into account by the force-fit pressing of the grinding wheel or grinding wheels against the surface of the workpiece and an approximately equal contact pressure of the grinding wheel is guaranteed at all points of the billet, so that its efficiency remains the same in all points of the billet. However, because the angular velocity of the workpiece is non-uniform and greater when the grinding wheel or grinding wheels are placed on the workpiece edges than when it is placed on the side surfaces of the workpiece, the thickness of the sanded layer on the side surfaces and on the workpiece
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edges kept the same.
The greatest processing speed can therefore be achieved with full efficiency of the grinding wheel and thus the device can be fully utilized.
According to a further feature of the invention, the control of the rotary drive is derived from a known copier device corresponding to the cross section of the workpiece.
The invention is illustrated schematically in the drawing using an exemplary embodiment. Fig. 1 shows a plan view of the device when processing a billet. Fig. 2 shows a cross section along line II-II of FIG. 1 on a larger scale.
On a bed 1, the stick 2 is rotatably mounted in steadies 12, 13, 14 and 15. The storage in the steady rests 12, 13, 14 and 15 takes place with the interposition of a sliding chuck 4 in which the knot
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can. Pendulum grinding machines 5, 6, 7 and 8 are set up along the stick, the grinding wheels 9 of which rest on the stick 2 under weight load. At both ends chip heads 10 and 11 are provided, which give the billet a rotating and uniform axial feed movement of at most one grinding wheel width.
The billet stored in the steady rests 12, 13, 14 and 15 is now grasped by the clamping head 10 and set in a rotating motion, as well as axially displaced in the direction of the arrow 3. Here the billet 2 is machined along a helical line. The axial displacement in the direction of the arrow 3 takes place by a little more than half the distance between the grinding machines 5, 6, 7 and 8 until the clamping head reaches the position 10 'shown in broken lines. The areas a of the billet are machined by the grinding wheels. The clamping head 10 is then released and the clamping head 11 clamped in place after the billet has been moved back into the starting position shown in FIG.
This shift into the starting position can be done either by hand or through the mediation of one of the two clamping heads 10 or 11. The machining is then continued in the same way, the clamping head 11 causing the rotary drive and the axial feed movement. The shift now takes place in the direction of arrow 17 until the clamping head 11 reaches the position 11 'shown in broken lines. In this case, the areas b are processed by the grinding machines 5, 6, 7 and 8. Since the clamping head 11 engages an already machined area of the workpiece during this operation, the machining can proceed unhindered.
As FIG. 2 shows, the grinding wheel 9 is moved up and down during the working process. In the position resting against the flat surfaces of the stick 2, the grinding wheel is shown in full. In the position of the stick indicated by dashed lines, the grinding wheel moves into the raised position shown by dashed lines. The drawing shows that even a small angle of rotation of the billet 2 is sufficient to cause the point of attack of the grinding wheel on the surface of the billet 2 to migrate over the entire flat surface thereof. In the transition over the edges, however, the grinding wheel remains in contact with the edges during a large angle of rotation.
In order to align all the machined sides with each other, the speed of rotation is increased when the grinding wheel 9 passes over the edges of the billet (position shown in dashed lines) and the speed of rotation of billet 2 is decreased when machining the flat surfaces (fully highlighted position). This is accomplished in a simple manner by a device not shown, the control being derived from the cross section of the billet itself or from a template corresponding to this cross section.
PATENT CLAIMS:
1. Device for grinding metallic semi-finished products with a polygonal, in particular a square cross-section, such as steel billets, with a rotary drive for the workpiece and at least one grinding wheel, which is mounted with its axis approximately parallel to the axis of rotation of the workpiece and is pressed against the workpiece, which is usefully suspended in a pendulum fashion , characterized by a drive device with a non-uniform angular speed, which is greater when the grinding wheel or grinding wheels are placed on the edge of the workpiece than when placed on the side surfaces of the workpiece.